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    • 01、全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池,有啥亮点?
    • 02、宁王的磷酸铁锂 4C 超充电池,谁最先吃到螃蟹?
    • 03、4C 超充,或将成为智能电动汽车行业的「竞争焦点」
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成本更优的 4C 超充,智能电动汽车的下一个「必争之地」

2023/08/21
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阅读需 13 分钟
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作者 / 赵悦鹏   编辑 / 叶方

「宁王要开启 4C 超充的成本革命了。」

在看完宁德时代发布的神行超充电池后,现场一位与会嘉宾表示。

8 月 16 日,宁德时代发布神行超充电池,这是一款磷酸铁锂 4C 超充电池,可以实现充电 10 分钟续航 400 公里,而整车的续航里程能达到 700 公里。

这看起来确实是一种技术突破。

2022 年,宁德时代发布的 4C 麒麟电池,采用的是成本更贵的三元锂电池。而神行超充电池,采用的是成本相对便宜的磷酸铁锂。

这带来的革命性意义在于,以往在 30 万元以上车型才会配备的 4C 超充,有望「飞入寻常百姓家」。

在发布会现场,宁德时代乘用车事业部 CTO 高焕提到:「宁德时代还将致力于不断降低超充电池成本,使超充技术成为每台电动车的标配。」

如此看来,宁德时代开启的电池成本革命,或将加速把电动汽车从快充时代带入超充时代。

01、全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池,有啥亮点?

我们先来厘清一个概念,什么是 4C?

C 指的是「充电倍率」,即充电电流相对电芯额定容量(Ah)的倍数,用 C 表示。C 前面的数字越大,充电速度越快。

4C,指的是电池在四分之一个小时 (15 分钟) 内充满,3C、2C 以此类推。

如果你的车辆搭载 100kWh 电池组,在 4C 左右倍率下,峰值充电功率可以达到 400kW,2C 充电倍率将带来 200kW 左右的充电功率。

但是目前,市面上量产的新能源汽车,电池的充电倍率基本在 1C-2C 左右。

2022 年,国内已有搭载 3C 电池的汽车进入市场,小鹏 G9 是其中一款车型,而目前已知实现 4C 快充技术的新能源车型,是极狐阿尔 S HI 版。两款车型售价均在 40 万以上。

2022 年 6 月,宁德时代推出了具备 4C 超充和 1000 公里长续航能力的麒麟电池,目前搭载麒麟电池的极氪 001,价格在 37 万以上,比 100kWh 电池版本的车型贵了 10 万元。

以上车型,大多是基于三元锂电池,性能虽然强大,但相比磷酸铁锂,三元锂在成本上不占优势,更不利于在大众电动汽车市场普及。

到了今年,宁德时代发布的神行超充电池——号称「全球首个磷酸铁锂上 4C 超充电池」。

其中一个特点是,在 4C 的加持下,可实现「充电 10 分钟,续航 400 公里」。

另一个特点是,通过结构突破,整车续航里程突破 700 公里

在整包结构上,神行超充电池在 CTP3.0 取消横纵梁、端板的基础上,提出一体成组技术:强化电芯与箱体连接界面,保证整包结构强度,实现结构上的突破。在保持优秀的机械性能之下,最大程度发挥整包空间利用率。

第三个特点是低温表现

在-10℃低温环境下,神行超充电池可以实现 30 分钟充至 80%,磷酸铁锂电池过去一直被诟病耐低温性差,但对神行超充电池而言,也是巨大突破。

想在充电速度、电池成本和续航里程三者之间保持平衡,并不容易。

神行超充电池目前的性能表现,主要是来自宁德时代在四大材料方面的创新:

正极提速上,采用超电子网正极技术、充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,并搭建超电子网,降低了锂离子脱出阻力,使充电信号快速响应;

负极材料上,采用宁德时代最新研发的二代快离子环技术,对石墨表面进行改性,增加了锂离子嵌入通道并缩短嵌入距离,为离子传导搭建「高速公路」。

电解液传导上,宁德时代研发了全新的超高导电解液配方,有效降低电解液粘度,提升电导率

优化超薄 SEI 膜固体电解质界面膜),进一步降低传导阻力。

据宁德时代国内乘用车事业部 CTO 高焕介绍,神行超充电池计划在今年底实现量产,明年一季度开始装车。

02、宁王的磷酸铁锂 4C 超充电池,谁最先吃到螃蟹?

既然是革命性产品,宁德时代这款最新的电池产品,哪家车企会抢先用上?

在发布会结束后,阿维塔率先宣布:将成为首批搭载宁德时代神行超充电池的新能源汽车品牌。

你可能会好奇,为什么是阿维塔?

阿维塔能够成为神行超充电池的首发汽车品牌之一,核心源于开创性的「CHN 合作模式」。

作为宁德时代与长安汽车、华为共同打造的汽车品牌,宁德时代自然会将最新、最好的技术给到阿维塔。

而且,这也不是宁德时代与阿维塔第一次合作了。

阿维塔的首款车型阿维塔 11,搭载的是宁德时代已经量产的、最先进的电池系统 CTP(Cell to Pack,无模组)。

由于省去了电池模组组装环节,直接将电芯集成为电池包,这让电池包有了更多空间来排列电芯,从而增加了整体的能量密度。

这带来的好处是:能量密度高,电池变轻,车辆的负荷会相应减少,续航得以增加。

据了解,当时为了适配阿维塔 11 所需的续航、快充能力,宁德时代做了高度定制化工作:

在开发阶段,通过大量仿真找出最优的电芯化学体系;

通过材料方面的改进,进一步提升电芯的安全、寿命和快充性能;

通过系统层面结构设计,进一步提升电池系统的安全和可靠性。

最终结果是,阿维塔 11 的充电速度更快,续航更长了。

宁德时代为阿维塔打造出国内首款量产的高电压三元体系——2.2C 快充电池,比主流的 1.2C 快充电池,充电速度快接近一倍。在常温情况下,可以实现充电 10 分钟续航 200 公里。

事实上,阿维塔 11 使用的是宁德时代 NCM 523 三元锂电池包(镍、钴、锰三种金属材料的比例为 5:2:3,被称为 523 电池),其实与麒麟电池系出同源。麒麟电池就是基于 CTP 技术研发,在电池结构上做出改变。

这里解释一下:随着镍成分越来越高,电池释放的「能量」也越多,能量密度越大,从而续航也就越高。

阿维塔 11 搭载的 90 度电池包的能量密度高达 180Wh/kg,116 度电池包的能量密度高达 190Wh/kg。

要做到如此高的能量密度,以前只有 811 电池——即镍的成分比例为 8 的电池组才能做到,如今 523 三元锂电池也能做到如此高的能量密度,这在一定程度上说明,宁德时代为阿维塔定制的 CTP 电池,带来了更高的能效。

阿维塔 11 在双电机四驱系统的情况下,90 度电和 116 度电的车型续航分别达到了 555 公里和 680 公里,而单电机版本的续航里程达到 705 公里。

正是有了这种扎实的技术支撑,在今年懂车帝 2023 夏季新能源车测试中,阿维塔 11 还拿下了两个第一:

高温满载续航第一:气温 50℃+工况下,高温续航达成率 76.3%,实测续航里程 537.8 公里。

高温充电第一:气温 50℃+ 工况下,平均充电功率排名第一超过第 2 名 7%,超过第 3 名 19%。

宁德时代技术加持下的阿维塔 11,在能量密度、快充性能和安全性上,足以叫板所有对手——这也是目前在 30 万元区间中,拥有 116 度电池、750V 高压快充以及唯一使用宁德时代 CTP 电池技术定制的车型。

当然,充电 10 分钟续航 200 公里已经不能满足用户的需求。因为充电 10 分钟,续航 400 公里的超充时代就要来了。

「如果说 4 年前我们实现了半个神行,那么从明年开始我们就可以全部实现『神行』了。」在沟通会上,阿维塔助理副总裁雍军打趣的说道。

雍军表示,宁德时代发布的神行电池包,阿维塔已经研究了很长的时间,并且已经上车进行了测试。明年上半年,阿维塔发布的新车型就会用上神行超充电池。

另外,他还透露,阿维塔 11 的改款也将搭载神行超充电池。

从 CTP 再到如今的神行 4C 超充电池,宁德时代再次将技术领先,品质成熟可靠的电池用在阿维塔上。

这同时也意味着,当新能源汽车的续航里程和补能速度追上传统燃油汽车时,用户的续航和补能焦虑,也将不复存在。

03、4C 超充,或将成为智能电动汽车行业的「竞争焦点」

随着电池技术的不断推陈出新,4C 充电也逐渐成为「超充」的代名词。

而磷酸铁锂 4C 快充的出现,除了用户价值的提升,对整个产业链的影响也是巨大的。

正如宁德时代首席科学家吴凯所说,目前新能源汽车的用户侧出现了两个明显的变化:

一方面,新能源汽车用户群体的变化,逐渐从先锋群体转向大众用户。

他认为,动力电池的未来,一要面向世界前沿,二要面向经济主战场。」

另一方面,需求在发生变化,新能源汽车续航问题已基本解决,快速补能成为消费者更为关心的话题。

因此,无论是整车企业还是动力电池公司,都在加速超充技术的研发。

除宁德时代之外,国内其他动力电池厂商,包括中创新航、蜂巢能源、亿纬锂能也在加速推进动力电池充放电倍率从 1C、2C、3C 向 4C 发展。

从车企端来看,国内包括比亚迪、长安、埃安、长城、小鹏、理想、蔚来、极狐、极氪等车企,海外包括保时捷、现代、奥迪、奔驰、大众等车企,均在加速布局高压快充车型。

趋势已然明了:4C 超充已经成为智能电动汽车赛道下一个必争之地。

中信证券分析称,目前超充功能正日渐成为新能源中高端车型的标配,超充技术正成为动力电池制造商新一轮的竞争焦点。同时,根据相关车企的规划,未来具有 4C 超充能力电池渗透率预计将进一步提升。

对宁德时代而言,「神行超充电池」的发布,让整个新能源汽车行业看到了一种更高效、直接解决痛点的解决方案。

当宁德时代喊出「让超充技术成为每台电动车的标配」时,这也让外界对 20 万价格区间的车型配备 4C 超充电池充满期待。

阿维塔作为首批使用磷酸铁锂 4C 超充电池的汽车品牌,在技术层面得到宁德时代的有力支持,这将进一步增强阿维塔在智能电动汽车市场中的竞争力。

同时,也会刺激其他汽车品牌在超充技术方面进行研发和应用,从而推动整个行业的技术升级。

这种「鲶鱼效应」带来的变化是,也将促使整个行业更加注重技术创新产品升级

从高度定制的 CTP 到最新的 4C 超充电池,宁德时代将最新、最领先的电池技术全面开放给阿维塔,让阿维塔率先成为「吃螃蟹」的汽车品牌,在这个过程中,也将无形地加速智能电动汽车超充时代的到来。

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宁德时代新能源科技股份有限公司是全球领先的锂离子电池研发制造公司,公司专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,致力于为全球新能源应用提供一流解决方案。

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